Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・３２１・
浅谈钢的氧化处理
Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓｔｅｅｌ
李义田ＬＩ Ｙｉ—ｔｉａｎ
（渤海船舶职业学院，葫芦岛１２５０００）
（Ｂｏｈａｉ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｕｌｕｄａｏ １２５０００，Ｃｈｉｎａ）
摘要：金属腐蚀给国民经济带来的损失是十分惊人的，据统计，全世界大约钢铁年产量的３０％都会因腐蚀而报废，在我国，每年 因腐蚀而丧失用途的钢铁产品需要的替换量达到了每年钢铁生产的２０％，在我们周围的废物堆、废汽车厂随处可见这些腐蚀的后 果。本文简要介绍了钢的氧化处理。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎ￣ｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ，ａｂｏｕｔ ３０％ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｓｔｅｅｌ ｗｉｌｌ ｂｅ ｓｃｒａｐｐｅｄ ｄｕｅ ｔｏ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｄｄ，ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ，ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｓ ｕｐ ｔｏ ２０％
ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｅｖｅｒｙ ｙｅａｒ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｒｅ ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ ａｒｏｕｎｄ ＵＳ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｐ，ｓｃｒａｐ ｃａｒ ｆａｃｔｏｒｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． 关键词：发蓝；发黑；化学氧化
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｌｕｅ；ｂｌａｃｋ；ｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ 中图分类号：ＴＧ１７４．４ 文献标识码：Ａ
钢铁发蓝处理
一 实验目的
1．了解钢铁发蓝处理的原理和方法。
2．掌握零件表面化学除锈和除油工艺。
二 实验原理
将钢铁零件放入含NaOH和NaNO2等药品的浓溶液中，在一定温度范围内使零件表面生成一层很薄（0.5～1.5μm）的蓝黑色氧化膜的过程叫发蓝（发黑）处理。这层氧化膜组织致密，能牢固地与金属表面结合，而且色泽美观，有较大的弹性和润滑性，能防止金属锈蚀。因此，在机械工业中得到广泛应用。
氧化膜（磁性Fe3O4）的生成原理，可用反应方程式表示如下：
3Fe＋NaNO2＋5NaOH＝3Na2FeO2＋NH3＋H2O
6Na2FeO2＋NaNO2＋5H2O＝3Na2Fe2O4＋NH3＋7NaOH
Na2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O＝Fe3O4＋4NaOH
三 仪器药品
1．仪器
发蓝槽、烧杯（250cm3；500cm3）、电炉、酒精灯。
2．药品
NaOH、NaNO2、K4[Fe(CN)6]、K2Cr2O7、HCl（以上药品均可用工业纯）、肥皂、机油（10号）、3％CuSO4、0.2％H2SO4、0.1％酚酞酒精溶液。
3．材料
细铁丝、滤纸。
四 实验步骤
1．发蓝液的配制
按每立方分米溶液中加NaOH 625 g、NaNO2 225g和K4[Fe(CN)6]15g配制。先把NaOH放入发蓝槽，加少量冷水，并加热至100℃左右，溶解后再放入适量水；再加入NaNO2和K4[Fe(CN)6]，补充水至所需要的量；然后加热至溶液沸腾（约140℃左右）待用。新配制的溶液为乳白色，使用后颜色会加深。
2．发蓝前零件表面的预处理
发蓝件表面必须光洁，不得有油脂、金属氧化物或其它污物，以免在发蓝中生成不均匀、不连续的氧化膜，甚至不生成氧化膜。因此，发蓝零件表面必须彻底清理，清理包括机械清理、除油和酸洗。
(1) 机械清理：零件表面锈迹多时，可用细砂纸仔细擦拭，直至表面光洁。
(2) 除油：把工件放入除油液（配方见表1）中20min左右，然后拿出用流动清水冲洗，以除净残碱液。
发黑剂产品及工艺
一、钢铁常温发黑剂产品介绍及工艺（HH902）
1、HH902节能、高效常温发黑剂产品简介
2、HH902钢铁常温发黑剂配套工艺
3、HH902常温发黑工艺与高温发黑差异比较
1 一、HH902钢铁常温发黑剂产品介绍及配套工艺
（国家科委成果推广项目）
HH902节能、高效常温发黑剂产品介绍
1、研发背景及产品荣誉
(1)钢铁常温快速发黑，是当前正在大力推广的节能、高效、先进制造技术，适用于钢铁机械加工件、粉末冶金件及铸、锻件的氧化发黑（发兰）。
(2)其特点是能有效地克服传统发黑（发兰）工艺存在的高能耗、低效率及污染环境三大难题。
(3)本产品1991年9月获国家科委在郑州举办的全国科技成果交流交易会优秀奖。
(4)并于1993年11月通过长沙市科委主持的技术鉴定，同年列省级科技成果。
(5)1995年国家科委成果办发文[（95）国科成办字135号]向全国推广并在长沙召开推广会。
(6)1995年获湖南国际新技术新产品博览会金奖。
(7)GB/T15519-2002化学转化膜—钢铁黑色氧化膜国家标准制定单位。
2、功能和特性：
(1)本品外观为蓝绿色透明液体，不燃不爆、不挥发、不腐蚀、运输安全，长期贮存化学性能稳定。比重：1.05±0.01 pH值：2～2.5。
(2)节能、高效、安全、环保、低成本、易操作。
(3)适用基体材料广。能处理硅钢、铸铁和包括08F冷轧钢板在内的低碳钢，解决了目前常温发黑技术中普遍存在的一个难题。
(4)发黑膜质量好。结合力好，耐磨性优于国内同类产品性能，外观和耐蚀性符合国家标准(GB/T15519-2002)、兵器工业标准（WJ535－82）和德国标准（DIN50938）。
(5)稳定性好。单组份溶液贮存期两年以上。
(6)发黑量：1公斤浓缩液可发黑钢铁表面8～10m²。
(7)配套工艺完善，可提供配套产品和配套工艺、生产线设计。 2 HH902钢铁常温发黑剂配套工艺
关于blackened steel
钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。 发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。 但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。 A3钢用碱性发黑好一些。 碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。 发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。 实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。
金属“发蓝”药液 :采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。 黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液
1．配方： 硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克
2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：
（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。
（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。 金属中含碳量%工作温度（℃）处理时间（分）开始终止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90
（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。一般使用半年后就应更换全部溶液。
（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。然后,又用热水冲洗，吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液
1．配方： 磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克
